绿色植物叶绿体中接受光能的主要分子是叶绿索(chlrophyll)，包括:
叶绿素a和叶绿素b；
另一类为类胡萝卜素(carotenoid)，包括:
胡萝卜素和叶黄素(xanthophyll)细菌和藻类中还有藻胆色素、叶绿素c等。

叶绿素是一类含镁的卟啉衍生物，其一个带羧基的侧链与一个含有20个碳的植醇形成酯。

叶绿素b和叶绿素a的区别在于吡咯环Ⅱ上是甲酰基或是甲基(见下式)。



这种具有双键和单键交替的分子称为多烯类化合物，在可见光谱区有很强的吸收带（如下图所示）。 叶绿素a或b的摩尔吸收系数在有机化合物中最大，大于105／cm. mol／L。叶绿素a和b最高吸收率的位置不同，叶绿素b在460nm，叶绿素a在680nm的位置。


  
叶绿素a和细菌叶绿素a都是光合色素，叶绿素b和类胡萝卜素所吸收的光也能传递给叶绿素a。胡萝卜素还能保护叶绿素a，使免于受光氧化。
胡萝卜素也是一个含有11个双健的不饱和化合物，有12个同分异构体，常见的是β—胡萝卜素。叶黄素是β—胡萝卜素衍生的二元醇。它们的结构式如下：